Устройство для очистки промывочных жидкостей

 

О П И С А Н И Е 874966

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

ЕЬеспублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 06.02.80 (21) 2879376/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (51) М. Кл.а

Е 21 В 21 06

Гооударствеиимк комитет (23) Приоритет-Опубликовано 23.10.81. Бюллетень № 39 (53) УДК 622.243. . 144.8 (088.8) по делам изобретений и открытий

Дата опубликования описания 28.10.81 (72) Авторы изобрез ения

В. И. Лузганов, С. H. Голуб и В. М. Донева

/ " .. . (Ворошиловградское отделение Специаль (ойдо конструкторского бюро

Научно-производственного обьединеиия «Союзгеотехника» Министерства геологии С .СР (7l ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ПРОМЫВОЧНЫХ

ЖИДКОСТЕЙ

Изобретение относится к области буре ния геологоразведочных скважин, в частности к устройствам для очистки промывочных жидкостей.

° Известны желобные системы для очистки промывочных жидкостей от выбуренного шлама, выполненные в виде открытых желобов прямоугольного или трапецеидального сечения (1) .

Основными недостатками этих желобных систем является то, что они громоздки, не мобильны, и при прохождении по ним промывочной жидкости с небольшими скоростями они не разрушают ее структуру, в результате. частицы выбуренного шлама выпадают на дно желоба в очень ограниченном количестве, а при высокой скорости движения промывочной жидкости по желобу частицы шлама (за счет кинетической энергии потока) почти полностью переносятся в приемн ую е м кость.

Наиболее близкйм техническим решением к изобретению является устройство для очистки промывочных жидкостей, состоящее из секций желобов прямоугольного или трапецеидалыгого профиля со BcTðîåíными в проходных каналах перегородками 12).

Данные желобные системы имеют следующие недостатки. Во-первых, прямоугольный или трапецеидальный профиль поперечного сечения желоба конструктивно обуславливает по всему его сечению практически одинаковую кинематическую энергию потока. Это отрицательно сказывается на очистной способности желобной системы, так как при прохождении по желобам промывочной жидкости с небольшими скоростями они не раз-. рушают ее структуру, вследствие чего часто тицы выбуренного шлама выпадают н а дно желоба в очень ограниченном количестве, а при высокой скорости движения промывочной жидкости по желобу частицы шлама (за счет кинетической энергии потока) почти полностью переносятся в приемочную емт» кость. Во-вторых, устанавливаемые в желобах шиберные перегородки способствуют не только улучшению выпадания выбуренного шлама (за счет частичного разрушения структуры проходящей в желобах промывочнон жидкости), но одновременно и ухудша®,þò эти условия, так как истекание промывочной жидкости через придонные щели обуславливает увеличение кинетической энергии потока в придонной части желоба.

874966

5 0

И

Зо

Формула изобретения

Эти конструктивные недостатки практически сводят к нулю эффективность очистки желобной системы при геологоразведочиом бурении алмазными и твердосплавными коронками.

Цель изобретения — повышение качества очистки промывочной жидкости за счет увеличения степени осаждения твердой фазы.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено гидравлически связанными с желобами отстойниками с конической верхней частью- и с гребенками в его верхней части с наклонно перекрывающими друг друга зубьями, причем желоб выполнен герметичным, а перегородки -- в виде поворотных лопаток, жестко закрепленных на оси и установленных на входе в от.стойникк.

На фиг. 1 изображено устройство для очистки промывочной жидкости, внд сверху; иа фиг. 2 — то же, внд с торца; на фнг. 3— сечение А-А на фиг. 1.

Устройство состоит иэ набора секции I, соединенных желобами 2 в компактные бло.ки. Секции 1 выполнены в виде отстойника 3 с конической верхней частью 4 и гидравлически связаны с желобами 2 окнами 5. Для возбуждения турбулентного движения в проходящем потоке промывочной жидкости над входом в отстойник установлены перегородки 6, выполненные в виде поворотных лопаток жестко закрепленных на оси с возможностью регулирования расстояния между ними. Для гашения вихревых потоков и улучшения условий выпадании выбуренного шлама из промывочной жидкости в конической части 4 отстойника 3 установлена гребенка 7 с наклонно перекрыва ющимн npyr друга зубьями 8. Для очистки от шлама отстойника 3 в его нижней части уста новлен а кры ш ка 9.

Устройство для очистки промывочных жидкостей работает следующим образом, Г1ромывочная жидкость нз скважины поступает по желобу 2 через окна 5 в секции 1 н, встречая на своем пути перегородки 6, завихряется на их лопатках по всему сечению окон 5. Создаваемые при движении промывочной жидкости в области лопаток 6 вихревые потоки разрушают структуру промывочной жидкости и тем самым способствуют ускоренному выпадению из нее выбуренного шлама. Выбуренный шлам, попадая в вихревые потоки, под действием сил кинетической энергии этого потока отбрасывается на гребенку 7, и, отражаясь прн соудареннях о. наклонные поверхности ее зубьев 8, попадает в полость отстойника 3, где под действием сил тяжести осаждается на дно, Вихревые потоки при соударениях о поверх- ности зубьев 8 теряют свою энергию и гасятся в конической части 4 отстойника 3.

Таким образом, конструкция желобов при прохождении по ним промывочной жидкости обеспечивает по глубине сечения желоба наличие трех энергетических зон: в зоне окна 5 — зона максимальной кинетической энергии проходящего потока, в конической части 4 отстойника 3 — зона гашения кинетической энергии, это, в свою очередь, создает наилучшие условия выпадения из промывочной жидкости выбуренного шлама.

Частично очищенная таким образом промывочная жидкость через желоб 2 попадает в последующие секции l, и процесс очистки повторяется.

Количество секций 1 в желобной системе выбирается, исходя из практической целесообразности.

Необходимость установки в окнах 5 регулируемых перегородок, выполненных в виде лопаток 6, вызвана тем, что технические средства очистки промывочной жидкости должны обеспечивать нормальный процесс бурения скважин при технологически обоснованных расходах промывочной жидкости, а они, при геологоразведочном бурении на твердые полезные ископаемые, могут колебаться от 20 до 300л/мин. Во время спускоподъемных операций секции 1 через крышки

9 очигцаются от шлама.

Экономическая эффективность от внедрения одного блока предлагаемого устройства для очистки промывочных жидкостеи прн бурении геологоразведочных скважин составляет 1896 руб.

Устроиство для очистки промывочных жидкостей, состоящее из секций желобов со встроенными в проходных каналах перегородками, отличающееся тем, что, с целью повышения качества очистки промывочной жидкости эа счет увеличения степени осаждения, твердой фазы, оно снабжено гидравлически связанными с желобами отстойниками с конической верхней частью и с гребен-. ками в его верхней части с наклонно перекрывающими друг друга зубьями, причем желоб выполнен герметичным, а перегородки — в виде поворотных лопаток, жестко закрепленных на оси и установленных на входе в отстойник.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ивачева Л. М. Промывочные жидкости в разведочном бурении. М., «Недра», 1975, с. !06 — 108.

2. Там же„с. 108, 109 (прототип}.

Редактор В. Данко

Заказ 9282/53

Составитель Е. Молчанова

Техред А. Бойкас Корректор У. Пономаренко

Тираж 630 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий ! l 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., A. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4